冶金企业又一起事故“血的教训”（留言赠书）

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1，6.22事故

2023年7月7日国务院安委会办公室发布关于辽宁营口钢铁有限公司“6·22”灼烫事故情况的通报，通报中主要内容如下：

2023年6月22日上午7时55分左右，辽宁省营口钢铁公司炼铁厂一号高炉在生产过程中炉缸烧穿，液态渣铁遇冷却水发生喷爆，造成5人死亡、4人受伤。该事故发生在重大事故隐患专项排查整治2023行动自查自改阶段、全国安全生产月期间、端午节假期第一天，舆论关注度高，社会影响恶劣。国务院安委会办公室已对该事故查处实行挂牌督办，辽宁省人民政府提级调查。经初步调查，事故集中暴露出以下突出问题：

一是企业安全生产意识淡薄，重生产轻安全，违规冒险蛮干。发生事故的一号高炉于2012年投用，已经处于炉役后期，此阶段需格外关注炉缸安全状态。6月21日15时55分，高炉西出铁口主沟漏铁，企业将东西两侧出铁口交替出铁临时改为东出铁口单侧出铁，泄漏的铁水将用于实时监测炉缸温度的热电偶信号参数电缆烧毁，企业在没有研判单侧出铁对炉缸耐火材料的侵蚀影响、没有实时监测炉缸温度的情况下，冒险蛮干16小时。

二是企业安全管理混乱，安全隐患严重。营口钢铁在逃生通道布局、主控楼功能设置、作业人员专业背景等多方面存在安全隐患。事故高炉东侧50米左右为主控楼，靠近和远离高炉本体的两头端部均设有楼梯间。当炉缸烧穿，高炉冷却水遇泄漏的液态渣铁迅速汽化，大量高压蒸汽冲向主控楼，气浪冲破窗户进入靠近高炉本体一侧的楼梯间，造成从此处逃生的9人伤亡。该主控楼兼作办公楼，部分职能部门行政人员在楼内办公，增加了该区域的安全风险。炼铁厂厂长、炉长、工长等关键岗位人员仅关注高炉日常生产的技术指标，对炉役后期的安全风险缺少基本认知，对需重点监控的高炉耐火材料厚度、热电偶温度、热流强度等重要参数不关注、不了解、不掌握，未采取相应的预防控制措施。

三是吸取事故教训不深刻，监管执法不到位。属地（包括辽宁省、营口市）监管部门对钢铁企业安全生产重视不够，在监管上没有采取有效的措施，没有牢牢抓住钢铁企业安全监管工作的主动权。

从以上事故介绍可以知道，事故直接导致人员伤亡的原因很明确：“大量高压蒸汽冲向主控楼，气浪冲破窗户进入靠近高炉本体一侧的楼梯间，造成从此处逃生的9人伤亡。”

本文先介绍与分析本次事故有关的高炉炉缸及炉缸耐火材料烧损检测、相关建筑物设计两个问题，然后讨论我们该怎么做这个问题。

2，高炉炉缸及炉缸耐火材料烧损检测

高炉的炉缸位于高炉底部，一般指第一排风口中心线到炉底之间的炉体。高炉冶炼过程中，熔化的铁水存放在炉缸里或通过炉缸流出。高炉整体是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬，厚度约为1m。炉缸的体积很大，以某3200m3的高炉为例，炉缸直径为12400mm,高度为4900mm，体积约600m3。由于耐火材料会被高温下的铁水、铁渣不断冲刷腐蚀，就存在炉缸烧穿、漏铁水及铁渣的重大事故。

为了检测炉缸耐火材料侵蚀的程度，通常采用热电偶或同位素埋入法，热电偶的安装是沿高度分层埋设，且在圆周方向均布多个测点。据介绍首钢1#高炉共安装了6层44个测温点，而3#高炉共安装了7层78个测温点；宝钢1#高炉炉缸共安装了166支热电偶。在本钢4#高炉，安装了一种称为FMT的测温装置，在一个直径22mm的保护管内安装了5支测温热电偶，热电偶顶端伸入保护管的位置分别是图中所示的A、B、C、D、E，各支热电偶之间、热电偶与保护管之间均由绝缘材料填充。随着高炉炉龄的延长，可能位置在A点的热电偶最先损坏，其后可能是B、C、D点热电偶先后损坏，就可判断炉缸耐火材料的烧损情况（见图1）。

图1 FMT的测温装置示意图

事故发生前一天，即6月21日，或者精确到小时，即16小时前，营口钢铁公司炼铁厂一号高炉发生了一起小事故：“高炉西出铁口主沟漏铁，泄漏的铁水将用于实时监测炉缸温度的热电偶信号参数电缆烧毁。”

本来高炉为了检测炉缸耐火材料侵蚀的程度，防止炉缸烧穿、漏铁水漏铁渣的重大事故发生，设置了多层多支热电偶进行实时在线监测。可一次小事故造成全部实时监测炉缸温度的热电偶电缆烧毁，信号全部丢失，企业在无法研判炉缸耐火材料侵蚀影响、没有实时监测炉缸温度的情况下仍然继续生产，冒险蛮干了16小时，最终导致事故的发生。

3，相关建筑物设计

另一个直接导致事故造成人员重大伤亡的原因是“大量高压蒸汽冲向主控楼，气浪冲破窗户进入靠近高炉本体一侧的楼梯间”，这里说的是主控楼在面对高炉本体一面开有窗户，开窗户的是楼梯间。常识告诉我们：楼梯是人行通道，在事故发生时是逃生通道，如果在面向高温炉炉体一面墙壁上开窗，那么窗体部分就是这面墙壁最薄弱的地方，爆炸物、爆炸产生的气体、蒸汽等都从窗户这个最薄弱的地方寻求突破，事故就在带窗户的楼梯间发生了！而现在这栋主控楼又兼办公楼，聚集的人很多，遇到事故肯定是会沿楼梯逃生，而这个逃生通道反而是最不安全的。

由于没有得到事故现场建筑物的设计图纸，我找到另一份在端墙布置有楼梯间的图纸，图中左右两端有不同配置形式的楼梯间（见红色方框），但不论哪种配置形式，从窗户涌入的爆炸物、爆炸产生的气体、蒸汽等都会对在楼梯上通过的人群造成致命的威胁（见图2）。

图2 某建筑物楼梯间位置示意图

4，我们该怎么做？

辽宁营口钢铁有限公司“6·22”灼烫事故是近期发生的，而在多年之前，在作者所在的有色冶金行业也曾发生过类似的事故。

2007年9月8日，甘肃省酒泉市瓜州县工业园区铅冶炼厂富氧顶吹炉试车调试时，炉内冶炼炉渣呈现粘稠度极大的“泡沫渣”状态，现场指挥人员对熔炼炉产生的“泡沫渣”可能带来的危险认识不足。他们不但没有采取调整渣型、降低“泡沫渣”粘稠度等措施，反而当异常工况出现时，在未断风、未断氧的情况下两次违章指挥降下喷枪向熔体喷送大量气体，而炉内已存在的大量“泡沫渣”阻碍气体排放，造成熔体体积膨胀并急剧抬升，高温的熔体及气流瞬间将炉顶盖掀开，并从裂口处朝控制室方向高速喷射而出。据介绍，控制室标高为12m，面积约30m2，在面向炉体方向有一扇窗户和一道门。窗户装有12mm厚的钢化玻璃，在控制室内即可观察到炉体工况，并可按炉体附近操作人员的手势指挥操作富氧空气输送喷枪的升降，那一道门也是控制室唯一的门。由于整个厂房是钢结构的，控制室也是全钢结构的，地面是钢板、墙壁是内夹隔热材料层的金属薄板结构。喷进控制室的熔体通过钢板楼面迅速传热，在控制室的3名操作人员原本没有收到喷入控制室熔体的直接伤害，但熔体的高温使他们无法忍受，但该控制室又没有直接通往安全区域的门，这些操作人员选择了从13m高的窗台跳楼，造成2死1伤，再加上熔体喷出时直接受到伤害的，共有８人死亡、10人受伤，其中重伤3人。

血的教训应该让我们警醒，对位于高温炉炉体附近的建筑物我们应该怎么设计？

我在设计院的专业是自控，一般建筑物的设计我们不可能染指，那是建筑师、结构师的职责。但我有幸得到一个机会，在我年过七十的时候，作为规范编制的主笔参与编制了GB50891-2013国家标准“有色金属冶炼厂自控设计规范”的编写，在我具体负责起草的“控制室设计”一节中，老实说，大部分内容选用相关标准的规定，是抄来的，但是我也的确把我的“私货”也塞进规范中，其中就有一条与我对瓜州“9·8”事故的感触和反思有关的。我在控制室设计的一般规定中列出了以下条文：

3.4.1(3)条：对于在高温冶金炉工艺装置主要操作楼层附近设置的控制室，应具备事故发生时抵御高温熔体的冲击和防高温热辐射的能力。

3.4.2(1)条：邻近爆炸、火灾危险的控制室，建筑物应采用抗爆结构设计，面向工艺装置一侧的墙应用防爆墙、防火墙等。

3.4.3条：设置在冶炼（喷吹）炉工艺装置主要操作楼层的控制室，严禁采用全钢结构的墙壁、楼面，面向工艺装置一侧的墙必须采用防护墙；基础地面必须采用钢筋混凝土地面，背对工艺装置一侧必须另开门直接通往安全地区。

上述条文中，3.4.3条为黑体字，这表明该条为强制性条文，必须严格执行。

上述规定是针对在冶金炉一旁控制室设置做出的，而在营口钢铁有限公司“6·22”灼烫事故中，控制室所在的主控楼距离高炉约50m，照理说距离应该是比较远，也很安全的。但就高炉发生事故时可能影响的范围（影响的范围应该由专业人士通过理论分析和实际测试确定）来说，这个距离还是在其“射程”之内，事故造成的后果也证明了这一点，如果说，设计主控楼将其选择在50m之外的地点是正确的话，那么在朝向高炉一面的墙上（特别是在楼梯间）开窗则是设计的“败笔”，直接造成了5人死亡、4人受伤，付出的代价太惨痛了！

在现有的标准规范中，如工程建设国家标准GB 50414-2018“钢铁冶金企业设计防火规范”中在工艺系统炼钢的6.7.2条就规定：“转炉主控室的观察窗和门不宜正对转炉炉口，无法避开时，观察窗应设置能移动的安全防护挡板；电炉主控室的观察窗和门不得正对电炉炉门；转炉、电炉、精炼炉与连铸的主控室前窗应采用双层钢化玻璃；电炉炉后出钢操作室的门不应正对出钢方向，窗户应采取防喷溅保护措施”。在条文说明中的相应解释为“转炉在兑铁水时易发生严重的喷溅事故，若主控室观察窗和门正对炉口，可能造成人员伤亡和引发主控室火灾，故本款规定转炉主控室观察窗和门不宜正对转炉炉口；电炉在吹氧喷碳制造泡沫渣时，如控制不当，易从炉门跑渣；当电炉采用铁水热装工艺时，如前一炉氧化渣过多，兑铁水时也易从炉门喷渣，这些都可能引发主控室火灾事故，故本款规定电炉主控室观察窗和门不得正对电炉炉门。”

对于这份规范我觉得还是有些不足之处，如工艺系统炼铁则未就类似条文作相应规定，应该说是有欠缺的，另一个欠缺是对可能受到喷溅等事故发生时邻近高温炉体建筑物的结构未作规定。

5，结束语

标准规范制定时应对以往的经验进行总结，特别是一些造成人身伤亡的事故发生后，要问问我们这些标准规范的参与者、制定者有哪些值得我们总结，值得我们将其纳入到标准规范之中。

期待生产过程中发生的人身伤亡事故不发生或尽量少发生！

参考文献：

[1] 人民政协网.国务院安委会办公室关于辽宁营口钢铁有限公司“6·22”较大灼烫事故情况的通报[EB/OL].https://baijiahao.baidu.com/s?id=1771035136605775039&wfr=spider&for pc.2023.07.10.

[2] GB50891-2013，有色金属冶炼厂自控设计规范[S].

[3] B50414-2018，钢铁冶金企业设计防火规范[S].